[发明专利]有机半导体组合物

说明书

本发明涉及有机半导体组合物及其用于制造有机电子装置的用途。

近年来，为了以较低的成本生产电子装置，有机半导体材料已经是深入研究和开发工作的主题。

将有机半导体材料用于制造有机场效应晶体管、有机发光二极管、光电检测器、有机光伏装置、传感器、存储元件，仅列出几个实例。这些有机半导体材料以薄层的形式典型地存在于所述电子装置中。

该有机半导体层的改进的电荷迁移率以及改进的稳定性和完整性是在制造所述装置中成功使用有机半导体材料的有待实现的重要因素。

对于有机场效应晶体管装置，溶液可处理的有机半导体层是特别感兴趣的。这些有机半导体材料应该是基于溶液的并且基于溶液的沉积方法(像旋涂、狭缝型模涂以及刮刀涂覆)或印刷法(如柔性和丝网印刷)将是希望的。这些应用的关键要求是该有机半导体层与下层以及与沉积在该有机半导体层之上的层的良好的粘附性。

改进该层的稳定性及其在装置中的完整性的一种方式是将该有机半导体材料包括在有机粘合剂中。

聚合物粘合剂一般与溶液加工的有机半导体材料一起用于提高有机场效应晶体管的性能或者改进有机半导体配制品的可加工性。例如在US 2004/38,459和WO 2005/55,248中描述了相应的组合物。

WO 2007/82,584披露了包含栅电极、源电极和漏电极以及此外在该源电极与该漏电极之间提供的有机半导体材料的电子部件或装置，该有机半导体材料包含一种或多种有机半导体化合物以及有机粘合剂，该有机粘合剂优选地选自聚芳胺、聚芴、聚茚并芴、聚螺双芴、聚硅烷、聚噻吩、上述聚合物中的一种的共聚物以及聚芳胺-丁二烯共聚物。

W0 2014/008971披露了包含有机半导体层的有机电子装置，该有机半导体层包含有机半导体以及有机粘合剂，其中该有机粘合剂包含以下的化合物，该化合物包含一种或多种选自下式的二价单元

根据此文献的权利要求2，该有机粘合剂可以是衍生自以上示出的第一式的小分子，其中m是1、2或3。

WO 2012/164,282披露了包含多并苯化合物和有机粘合剂的有机半导体组合物，其中该有机粘合剂是在1000Hz下具有在3.4与8.0之间的电容率的半导体粘合剂。在此文献中描述的粘合剂都是聚合物。

然而，含有常用的聚合物粘合剂的半导体组合物在某些应用中具有一些缺点，例如像与可供使用的顶涂层(像栅极介电层或钝化层)的弱的粘附性。

对于开发并且提供具有改进的性能并且克服以上提及的缺点、用于有机电子装置的制造的有机半导体组合物存在持续的需要。

因此，本发明的目的是提供对于制造有机电子装置(例如有机场效应晶体管)有用的新颖的并且改进的有机半导体组合物。

这一目的通过根据权利要求1所述的有机半导体组合物得到实现。

本发明的优选实施例被阐述于从属权利要求和下文的详细说明中。

根据本发明的有机半导体组合物包含作为组分a)的有机半导体材料。

可以在本发明中使用的优选的有机半导体材料具有至少0.001cm²/Vs、优选地至少0.1cm²/Vs、甚至更优选地大于1cm²/Vs cm的场效应迁移率。在此所提及的迁移率优选地使用场效应晶体管在饱和模式中测定。在此技术中，对于每个固定的栅极电压V_GS，增加漏极-源极电压V_DS直到电流I_o饱和。接着，将此饱和电流的平方根相对于栅极电压绘图并且测量斜率m_sat。然后迁移率是

μ＝m_sat²2L/WC_i

其中L和W是沟道的长度和宽度并且C_i是每单位面积的栅极绝缘体电容。

然而，原则上可以使用任何种类的半导体有机材料，具有1500道尔顿或更少、优选地1000道尔顿或更少并且最优选地800道尔顿或更少的分子量的小分子有机半导体是总体上有利的。

根据优选的实施例，选择该有机半导体使得当使用溶液涂覆法时它显示出高的结晶趋势。

关于本发明的组合物中的有机导电材料的结构不存在特定的限制并且因此技术人员可以基于其专业知识和用到的特定的应用环境选择该有机半导体。

示例性的小分子有机半导体选自具有下式的化合物